全球能源轉(zhuǎn)型背景下,氫能技術(shù)應(yīng)用取得重要突破。吉林大安近日投產(chǎn)的風(fēng)光制氫合成氨一體化項(xiàng)目引發(fā)行業(yè)關(guān)注,該項(xiàng)目以年產(chǎn)18萬噸綠氨的規(guī)模成為目前全球最大的同類設(shè)施。這一項(xiàng)目的投產(chǎn)標(biāo)志著我國在可再生能源制氫領(lǐng)域進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化實(shí)施階段。
該項(xiàng)目創(chuàng)新性地將風(fēng)電、
光伏發(fā)電與氫能制備相結(jié)合。系統(tǒng)配置了總?cè)萘?00兆瓦的新能源發(fā)電裝置,其中包括700兆瓦風(fēng)電和100兆瓦光伏。電力通過電解水裝置產(chǎn)生氫氣,再經(jīng)哈伯法合成工藝轉(zhuǎn)化為氨。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了零碳排放,與傳統(tǒng)化石燃料制氨工藝形成鮮明對比。
在技術(shù)實(shí)施層面,項(xiàng)目采用批量布置的堿性電解槽設(shè)備。這種設(shè)備在連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出色,適合與波動(dòng)性較大的風(fēng)電、
光伏發(fā)電配合使用。電解槽作為制氫系統(tǒng)的核心裝備,其性能直接影響整體能效。項(xiàng)目方通過優(yōu)化電解槽陣列配置,使系統(tǒng)在60%-110%負(fù)荷區(qū)間都能保持高效運(yùn)行。
綠氨作為氫能載體,在冶金行業(yè)具有獨(dú)特應(yīng)用價(jià)值。相比氣態(tài)或液態(tài)氫,氨更易于儲(chǔ)存運(yùn)輸,可通過裂解裝置在鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場釋放氫氣。目前國內(nèi)外多家鋼鐵企業(yè)正在探索氫冶金技術(shù),用氫氣替代焦炭作為煉鐵還原劑。該項(xiàng)目產(chǎn)出的綠氨為氫冶金提供了可靠的
清潔氫源。
從環(huán)保效益看,該項(xiàng)目每年可減少約65萬噸二氧化碳排放。這主要來自兩方面:一是替代了以天然氣為原料的傳統(tǒng)合成氨工藝,二是新能源發(fā)電避免了燃煤電廠的排放。這種減排規(guī)模相當(dāng)于50萬戶家庭一年的用電碳足跡。
業(yè)內(nèi)觀察人士指出,該項(xiàng)目為高耗能行業(yè)減排提供了可復(fù)制的技術(shù)方案。特別是在鋼鐵、有色等冶金領(lǐng)域,氫能應(yīng)用有望改變傳統(tǒng)高碳工藝。以鋼鐵行業(yè)為例,采用氫還原煉鐵技術(shù)可使噸鋼二氧化碳排放量降低80%以上。而穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的氫源供應(yīng)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。
隨著全球
碳中和進(jìn)程加速,綠色氫能及其衍生品需求將持續(xù)增長。國際能源署預(yù)測,到2030年全球低碳?xì)湫枨髮⑦_(dá)到1.3億噸。吉林項(xiàng)目的成功運(yùn)行為我國
氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展積累了重要經(jīng)驗(yàn),特別是在風(fēng)光資源豐富地區(qū)建設(shè)大型綠氫項(xiàng)目方面提供了實(shí)踐案例。
該項(xiàng)目的另一個(gè)重要意義在于驗(yàn)證了可再生能源制氫的經(jīng)濟(jì)可行性。通過規(guī)模化建設(shè)和運(yùn)行優(yōu)化,項(xiàng)目方表示綠氨生產(chǎn)成本已接近傳統(tǒng)工藝水平。這將為后續(xù)更大規(guī)模的綠氫項(xiàng)目開發(fā)掃清經(jīng)濟(jì)性障礙。
在配套設(shè)施方面,項(xiàng)目配套建設(shè)了專用的氨儲(chǔ)存和裝車站。氨作為大宗化學(xué)品,其運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)相對成熟,這為產(chǎn)品消納提供了便利。部分綠氨將供應(yīng)給周邊工業(yè)企業(yè)作為原料,其余則通過鐵路運(yùn)輸輻射更廣區(qū)域。
這一項(xiàng)目的投產(chǎn)恰逢我國氫能產(chǎn)業(yè)政策密集出臺(tái)期。近期多個(gè)部門聯(lián)合發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃,明確要構(gòu)建清潔化、低碳化、低成本的氫能供應(yīng)體系。吉林項(xiàng)目在技術(shù)路線和商業(yè)模式上的創(chuàng)新,為政策落地提供了現(xiàn)實(shí)參照。
未來,隨著類似項(xiàng)目的推廣,氫能在工業(yè)領(lǐng)域的滲透率將顯著提升。特別是在鋼鐵、
電解鋁等高耗能行業(yè),綠色氫能的應(yīng)用將重塑生產(chǎn)工藝。從全球視野看,這類項(xiàng)目也增強(qiáng)了我國在新能源技術(shù)競爭中的話語權(quán)。